Wie wir mit einem Closed Loop System eine Bauchspeicheldrüse basteln

Was wir zum Basteln brauchen

• 1 x Bauchspeicheldrüse – kaputt und hinüber reicht völlig aus
• Typ 1 Diabetes
• Insulinpumpe wie z.B. die Medtronic mit einem mega super schnellem kurzwirksamen Insulin (z.B. FIASP)
• CGM (kontinuierliche Glukosemessung) oder FGM (Flash Glucosemessung). Insulinpumpen wie z.B. von Medtronic haben das CGM gleich in der Pumpe integriert und erhalten vom externen Sensor alle 5 Minuten ein Update über den aktuellen Zuckerwert.
• Auswerteeinheit. Das kann je nach System entweder das Handy oder eine kleine Recheneinheit (z.B. Raspberry Pi) sein. Ich persönlich würde mich nur für das System mit dem Handy entscheiden. Hätte null Bock noch mehr Elektrozeug mit mir herumzutragen. Meine persönliche Meinung.

Nehme wir die Sache unter die “Loope“

Grobe Funktionsbeschreibung eines Closed Loop Systems

Closed Loop ist eine Art elektronische Bauspeicheldrüse. Das System besteht aus einer Insulinpumpe, einem CGM oder FGM und natürlich der zwischengeschalteten Intelligenz. Diese “Intelligenz“ besteht je nach OpenSource Vorgaben aus einer zusätzlichen externen Recheneinheit oder Handy-App, die Daten hin- und herschaufelt.
Das Closed Loop System soll in Perfektion unsere damals noch brav funktionierende Bauchspeicheldrüse nachbilden. Somit auch die Basalrate automatisch drosseln, wenn der Zucker in Richtung Keller, um vielleicht ein Bier mitzubringen oder die Basalrate zu erhöhen, wenn unser Zucker wieder einmal den Zuckerhut besteigen will. Voll automatisiert!, versteht sich ja von selbst.

Aktuelle Herausforderungen ist unser abweichender Alltag bzw. Situationen, die unser System noch nicht riechen kann. Ein großes Thema ist der Sport, Stress, Erkältung usw. Hier müssen wir aktuell immer noch eingreifen, um dem System mitzuteilen, dass die Basalrate reduziert werden muss, um nicht unnötig in den Unter- oder Überzucker zu rauschen.

Denkt bitte daran: Wir leben nicht im Labor und wir geben das Insulin subkutan (Abgabe unter die Haut) ab. Durch diese Art der Abgabe hat das Insulin einen verspäteten Wirkungseintritt. Das Insulin muss daher immer erst den Weg durch den Körpermatsch in Richtung Leber erarbeiten.

Ja, es gibt auch schon Test mit Hybrid-Systemen

Diese Systeme werden heute schon mit dem geilen Namen „Bionic Pancreas“ bezeichnet. Diese Pumpensysteme haben zwei Kammern. In der einen ist Insulin und in der anderen Glukagon. Glukagon (ist ein Hormon und wirkt in der Leber) kennt ja jeder Zuckerjunkie. Das ist in der Zucker-Notfallspritze, die fast niemand dabei hat 😉

Das Bionic-System bekommt von den externen Sensoren (CGM) Feedback, ob der Zucker steigt oder fällt. Wenn der Zucker steigt, wird vermehrt Insulin abgegeben und wenn er fällt kommt das Hormon Glukagon zum Einsatz und lässt den Zucker wieder ansteigen.

Bitte ein Bit

Damit die “Next Generation Bauchspeicheldrüse“ funktioniert, muss man die OpenSource Anwendung mit seinen persönlichen Daten wie z.B. Basalrate und Blutzucker Zielen füttern, damit die Borg, ähhhh die Bauchspeicheldrüse weiß wo die Limits sind.
Die von den Sensoren gewonnenen Daten vom Blutzucker und dem aktuell laufenden Basal werden zyklisch ausgewertet und deren Trends beobachtet.
Die Bits und Bytes der OpenSource Anwendung steuern mit diesen Informationen den Zufluß von mehr Basalinsulin oder reduzieren dieses.

Vorteil von einem solchen System

Level 1: Wenn Du mal pennst und Dein Körper Richtung Unterzucker fährt, weil Du vielleicht zuvor Sport gemacht hast oder auch zuviel Bolusinsulin zum Essen gespritzt hast, kann Dich Dein System rechtzeitig warnen. Ok, noch nicht der Brüller aber schon ganz gut.
Level 2: Wenn Du in der Nacht mit einem normalen System einen Unterzucker verschläft, wacht in Zukunft die Borg über Dich und regelt rechtzeitig die Insulinzufuhr, um den Zucker wieder langsam nach oben zu fahren. Wenn Du ein Bionic-System hast, das auch Glukagon abgeben kann, so gibt es hier gleich noch einen Schuß Hormon hinterher, um bei einer drohenden Unterzuckerung gegenzuregeln. Mega!
Level 3 – Endgegner: Deine Bionic lernt dazu. Sie bekommt über neue spezielle Sensortechniken, die auch andere Hormone und „Prozesse“ erfassen, ein Biofeedback von Deinem Körper und wird immer schlauer und somit auch immer besser Dein Insulin anpassen. Jetzt kommt´s. Alle Daten werden in die Cloud geschickt, um mit allen Werten der Durchschnitt ermittelt werden kann und somit alle davon profitieren. Ich dreh durch. Das wird ja so geil, wenn wir auf diesem Level sind. Auf einmal wollen alle ein Diabetes! 🙂

Tüftler sparen der Forschung Milliarden!

Winston Churchill sagte einst „Ein kluger Mann macht nicht alle Fehler selbst. Er gibt auch anderen eine Chance.“

Liebe Pharmaindustrie, zufriedene Kunden sind schon fast auf Abwegen. Begeisterte Kunden drehen durch und verteidigen ihr Produkt und Entscheidung. Haltet die begeisterten Tüftler niemals auf, sondern ladet sie zum Essen ein und stellt Fragen 🙂

Ja aber die Systeme sind ja offiziell nicht zugelassen!?
? Echt jetzt?
Was ist denn die Alternative? Warten? Auf was denn?
Seit den 60/70ern, als die ersten kapillaren Blutzuckermessgeräte und Insulinpumpen in die klinische Praxis eingeführt wurden, begann man ständig die Systeme zu optimieren. In dieser Zeit war ich noch nicht einmal flüssig. Verdammt lange Zeit und dafür haben wir einige Fortschritte erzielt aber auf der anderen Seite auch wieder zu wenig. Warum also nicht andere externe Quellen nutzen, um die Geschwindigkeit zu erhöhen?

Denkt doch einmal an schürfen und buddeln nach Bitcoins. Das schürfen ist umso erfolgreicher, je höher die Rechenleistung aller im Einsatz befindlichen Geräte ist. Sehr vereinfacht ausgedrückt. Aber ich hoffe Ihr versteht was ich meine. Zusammen schaffen wir in der heutigen Zeit mehr, als wenn wir uns zurücklehnen und darauf warten, was die anderen machen.

Mein persönliches Fazit
Wenn wir in ein Flugzeug steigen akzeptieren wir, dass die Maschine abstürzen kann.
Die Fahrt auf der Autobahn ist statistisch gesehen gefährlicher als Fliegen, trotzdem fahren wir Auto.
Wir legen uns teils freiwillig unter das Messer und unterschreiben vorher, dass wir darüber informiert wurden und bereit sind für die neue Nase zu sterben.

Und jetzt geht es eben in Richtung Zukunft, indem wir gemeinsam an uns selber Systeme mit einem hoffentlich wachen Verstand testen und die Ergebnisse in der Community teilen. Wenn wir alle die Erfahrungen teilen, kommen wir schneller zum Ziel.